Question

【題目】如圖所示，輕彈簧一端固定，另一端連接一個(gè)物塊。物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為m，在水平桌面上沿x軸運(yùn)動(dòng)，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。以彈簧原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為x時(shí)，物塊所受彈簧彈力大小為F=kx，k為常量。

(1)畫(huà)出彈簧彈力F隨彈簧的伸長(zhǎng)量x變化的F-x圖像；

(2)根據(jù)F—x圖像求物塊沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置x的過(guò)程中彈力所做的功；

(3)物塊由x1處向右運(yùn)動(dòng)到x3處，然后由x3處返回到x2處，在這個(gè)過(guò)程中，分別求出彈簧彈力所做的功；滑動(dòng)摩擦力所做的功；比較兩種力做功的特點(diǎn)有何不同。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3) ，，，；彈力做功與實(shí)際路徑無(wú)關(guān)，取決于始末兩點(diǎn)間的位置，而摩擦力做功與實(shí)際路徑有關(guān)

【解析】

(1)根據(jù)

F=kx

則彈簧彈力F隨彈簧的伸長(zhǎng)量x變化的F-x圖像如圖所示

(2)物塊沿軸從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置的過(guò)程中，彈力做負(fù)功，圖線下的面積等于彈力做功大小，故彈力做功為

(3)物塊由向右運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中，彈力做功為

物塊由運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中，彈力做功為

整個(gè)過(guò)程中彈力做功

整個(gè)過(guò)程中，摩擦力做功

比較兩力做功可知，彈力做功與實(shí)際路徑無(wú)關(guān)，取決于始末兩點(diǎn)間的位置，而摩擦力做功與實(shí)際路徑有關(guān)。